答案第=page2929頁，共=sectionpages11頁答案第=page2828頁，共=sectionpages2828頁2022年高考物理二輪復習專題10靜電場中的能量（1）一、單選題，共14小題1．如圖所示，正點電荷形成的電場中，有A、B兩點，以下說法正確的是（）A．A點電勢比B點電勢低B．A點場強比B點場強小C．同一個正電荷在A點的電勢能比在B點的大D．同一個負電荷在A點的電勢能比在B點的大2．如圖所示是某種電學元件的實物照片。元件中固定不動的一組鋁片叫定片，可以轉動的一組鋁片叫動片這種元件是（）A．電源 B．電阻C．開關 D．可變電容器3．一電子在電場中由a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示。圖中一組平行實線是電場線，則下列說法正確的是（）A．a點的電勢比b點高 B．電子在a點的加速度方向向右C．電子從a點到b點動能減小 D．電子從a點到b點電勢能增加4．如圖所示，一電場中的等勢面是一簇互相平行的平面，其中，BC之間的間距是AB的2倍。一帶電粒子僅在電場力作用下，依次經過等勢面A、B、C，軌跡為拋物線，如圖中實線，已知通過A時的動能為，通過C時的動能為，則當該粒子電勢能為時，其動能為（）A． B． C． D．5．如圖所示，正方形ABCD以坐標原點O為中心，關于x軸對稱，與x軸交于M、N兩點，帶電量均為Q的點電荷固定在正方形的四個頂點，其中A、B處點電荷帶正電，C、D處點電荷帶負電．下列說法正確的是()A．M、N兩點電場強度等大反向B．在x軸上從M點到N點，電勢先降低后升高C．負檢驗電荷在M點具有的電勢能比其在N點的電勢能多D．在x軸上M點左側、N點右側都存在場強為零的點6．對于電場，下列說法正確的是（）A．電勢越高場強越大B．沿著電場線方向電勢降低C．電勢降落的方向必定是電場強度的方向D．電勢為零的點，場強一定為零7．等量同種電荷的電場線分布如圖所示，O、M、N為電場中的三個點，則由圖可得A．M點的場強大于O點的場強B．M點的電勢高于N點的電勢C．將一負電荷由N點移到M點電勢能減少D．將一正電荷從O點分別移到M點和N點，電場力做功相同8．示波器是一種多功能電學儀器，它是由加速電場和偏轉電場組成的。如圖所示，不同的帶負電粒子在電壓為U1的電場中由靜止開始加速，從M孔射出，然后射入電壓為U2的平行金屬板間的電場中，入射方向與極板平行，在滿足帶負電粒子能射出平行板電場區域的條件下，下列說法錯誤的是（）

A．若電荷量q相等，則帶負電粒子從M孔射出的動能相等B．若電荷量q相等，則帶負電粒子在板間的加速度大小相等C．若比荷相等，則帶負電粒子從M孔射出的速率相等D．若比荷不同的帶負電粒子射出電場，則偏轉角度相同9．某電場電場線和等勢面如圖所示，圖中實線表示電場線,虛線表示等勢面，過a、b兩點的等勢面電勢分別為φa=50V,φb=20"V,那么a、b兩點連線的中點c的電勢值為φC為：A．等于35V B．大于35V． C．小于35V D．等于15V10．如圖所示，平行板電容器中懸浮一個帶電微粒P，今把A、B兩個半方形金屬盒相對插入電容器兩板間，當A、B合攏時，對微粒運動情況的判斷正確的是（）A．向上運動B．向下運動C．仍保持靜止D．條件不足，無法判斷11．在固定點電荷Q的電場中，一試探電荷q僅在靜電力作用下繞點電荷Q沿橢圓軌道運動，a、b、c、d為橢圓軌道上四點，如圖所示。下列說法正確的是（）

A．b、d兩點電場強度相同B．a點電勢一定比c點電勢高C．試探電荷由a運動到c的過程中電勢能增大D．試探電荷與固定點電荷帶同種電荷12．如圖所示，對A、B兩極板組成的平行板電容器充電后，兩極板的帶電量q保持不變，B極板接地。P是兩極板間的一個固定點，在移動極板的過程中，下列說法正確的是（）A．當兩極板的正對面積減小，兩板間的電壓也減小B．當兩極板間距減小，兩板間的場強也減小C．A極板向下移動（P點仍在極板間），B極板固定不動，P點的電勢會增大D．B極板向上移動（P點仍在極板間），A極板固定不動，P點的電勢會減小13．如圖所示，自動稱米機已在許多大糧店廣泛使用．買者認為：因為米流落到容器中時對容器有向下的沖力而不劃算；賣者則認為：當預定米的質量達到要求時，自動裝置即刻切斷米流，此刻有一些米仍在空中，這些米是多給買者的，因而雙方爭執起來．下列說法正確的是()A．買者說的對 B．賣者說的對C．公平交易 D．具有隨機性，無法判斷14．如圖所示，空間有一電場，電場中有兩個點a和b。下列表述正確的是（）A．該電場是勻強電場B．a點的電勢比b點的低C．a點的電場強度比b點的小D．正電荷在a、b兩點受力方向相同二、多選題，共6小題15．關于電容器，下列中說法正確的是：（）A．由可知，一只電容器帶電量越大，它的電容就越大B．對一固定的電容器，它的帶電量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變C．電容器的帶電量Q為兩極板所帶電荷量的總和D．兩個相互靠近又彼此絕緣的導體就構成一個電容器16．如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場強度的變化規律如圖乙所示，t=0時刻，質量為m的帶電微粒以初速度沿中線射入兩板間，時間內微粒做勻速直線運動，T時刻微粒恰好經金屬板邊緣飛出，微粒運動過程中未與金屬板接觸，重力加速度的大小為g，關于微粒在0~T時間內運動的描述，正確的是A．末速度大小為B．末速度沿水平方向C．豎直方向的最大速度為D．克服電場力做功為mgd17．如圖所示，固定在豎直面內的光滑絕緣半圓形軌道ABC，處在水平向右的勻強電場中，電場線與軌道平面平行，一個帶電小球在軌道上的A點由靜止釋放，小球沿圓弧軌道運動，運動到B點時速度不為零。下述說法正確的是（）A．小球一定帶正電B．小球一定會運動到C點C．小球速度最大的位置一定在AB段圓弧上某一點D．小球從A點運動到B點的過程中，小球的機械能一直減小18．如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N。今有一帶電質點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落（P、M、N在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計，到達N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回。若保持兩極板間的電壓不變，則（）

A．把A板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落后仍能返回B．把A板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落后將穿過N孔繼續下落C．把B板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落后仍能返回D．把B板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落后將穿過N孔繼續下落19．三個質量相等的帶電微粒（重力不計）以相同的水平速度沿兩極板的中心線方向從O點射入，已知上極板帶正電，下極板接地，三微粒的運動軌跡如圖所示，其中微粒2恰好沿下極板邊緣飛出電場，則A．三微粒在電場中的運動時間有tB．三微粒所帶電荷量有qC．三微粒所受電場力有FD．飛出電場時微粒2的動能大于微粒3的動能20．在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強電場，質量為m的帶電小球由MN上方的A點以一定初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平，A、B、C三點在同一直線上，且AB＝2BC，如右圖所示.下列正確的是()A．電場力大小為3mgB．小球從A到B與從B到C運動時間相同C．小球從A到B重力做功與從B到C克服電場力做功相等D．小球從A到B與從B到C的速度變化量相等三、填空題，共4小題21．如圖所示,MN表示兩個等勢面,一個負電荷在M面上的D點具有電勢能為+2.4×10-3J,在N等勢面上的F點具有的電勢能為+0.8×10-3J,如果將這個負電荷從C點移到E點電場力做功是_________J．______等勢面電勢高;電場線AB的方向是_______指向__________

22．如圖所示，在一勻強電場區域中，有A、B、C、D四點恰好位于一正方形的四個頂點上，已知A、B、C三點電勢分別為=4V，=6V，=2V，則D點電勢為________V，請在圖中作出過B點和C點的兩條電場線___。23．電荷量為的試探電荷在靜電場中的A點，具有的電勢能，A點的電勢是_________V。若把電荷量為的試探電荷放在A點，該電荷具有的電勢能是_______________J。24．把負電荷q=5×10?5C從無窮遠處移到電場中A點，克服電場力做功4.0×10?6J，再把q從A點移到B點,電場力對電荷做1×10?4J的功，A點電勢為________V，B點電勢為__________V。四、解答題，共3小題25．如圖所示，邊長為L的正方形區域ABCD內有豎直向下的勻強電場，電場強度為E，與區域邊界BC相距L處豎直放置足夠大的熒光屏，熒光屏與AB延長線交于O點．現有一質量為m、電荷量為＋q的粒子從A點沿AB方向以一定的初速度進入電場，恰好從BC邊的中點P飛出，不計粒子重力。(1)求粒子進入電場前的初速度v0的大小；(2)其他條件不變，增大電場強度使粒子恰好能從CD邊的中點Q飛出，求粒子從Q點飛出時的動能Ek；(3)求粒子從Q點飛出時打在熒屏上的點離O點的距離y。26．在一柱形區域內有勻強電場，柱的橫截面積是以O為圓心，半徑為R的圓，AB為圓的直徑，如圖所示。質量為m，電荷量為q（q>0）的帶電粒子在紙面內自A點先后以不同的速度進入電場，速度方向與電場的方向垂直。已知剛進入電場時速度為零的粒子，自圓周上的C點以速率v0穿出電場，AC與AB的夾角θ=60°。運動中粒子僅受電場力作用。若帶電粒子從E點射出，DE和AC平行，求：（1）電場強度的大小和方向；（2）從E點射出的帶電粒子進入電場時的初速度大小。

27．如圖所示，一不計重力的帶正電的粒子。經過U0=200V的電壓加速后（加速電場未畫出），沿兩平行金屬板A、B間的中心線RD垂直電場線飛入板間的電場中。粒子飛出電場后進入界面MN、PS間的無電場區域。已知A、B板長L=8cm，板間距離d=8cm，A板比B板電勢高300V，兩界面MN、PS相距為12cm，D是中心線RD與界面PS的交點。粒子電荷量q=1×10－10C，質量m=1×10－20kg，求：(1)求粒子進入AB板間時的初速度v0大小和粒子穿過界面MN時偏離中心線RD的距離y1；(2)粒子到達PS界面時離D點的距離y2；(3)設O為RD延長線上的某一點（適當的位置），我們可以在O點固定一負點電荷，使粒子恰好可以繞O點做勻速圓周運動，求在O點固定的負電荷的電荷量Q。參考答案1．C【詳解】A．沿電場線電勢逐漸減低，則A點電勢比B點電勢高，選項A錯誤；B．電場線的疏密表示電場強度的強弱，由于電場線的疏密可知，A、B兩點電場強度的大小關系，所以EA＞EB故B錯誤；CD．正電荷在高電勢處電勢能大，負電荷在高電勢處電勢能小，所以同一個正電荷在A點的電勢能比在B點的大，同一個負電荷在A點的電勢能比在B點的小，故C正確，D錯誤。故選C。2．D【詳解】這種元件是可變電容器。故選D。3．B【詳解】A．根據電子的運動軌跡可知，電子受到的電場力向右，因此可知電場線的方向向左，沿電場線的方向，電勢降低，所以a點的電勢比b點低，故A錯誤；B．電子受到的電場力向右，所以電子在a點的加速度方向向右，故B正確；C．從a點到b點的過程中，電場力做正功，所以電子從a點到b點動能增加，故C錯誤；D．電場力做正功，電勢能減小，所以電子從a點到b點電勢能減小，故D錯誤。故選B。4．B【詳解】從等勢面的分布及軌跡為拋物線可知為勻強電場，則粒子在從A到C的過程中，動能損失，故克服電場力做功，則從A到B的過程克服電場力做功，到達B等勢面時的動能為，此過程中只有電場力做功，因而只有動能和電勢能之間的相互轉化，也就是動能和電勢能之和為一個定值，而在B上電勢能為零，即動能和電勢能之和為，當電勢能為時，動能為。故選B。5．D【詳解】A．對M點研究，兩個正電荷在M點產生的合場強為零，根據平行四邊形法可知，兩個負電荷在M點產生的合場強方向水平向右．對N點研究，兩個負電荷在N點的合場強為零，根據平行四邊形法，兩個正電荷在N點的合場強，方向水平向右．且由對稱性可知，M、N兩點電場強度等大同向，故A錯誤；B．根據電場的疊加原理可知，從M點沿直線到N點，各點場強方向均向右，電勢一直降低，故B錯誤；C．M點的電勢高于N點的電勢，負檢驗電荷從M移動到N點時電場力做負功，電勢能增加，則負檢驗電荷在M點具有的電勢能比其在N點的電勢能小，故C錯誤；D．在M點左側，兩個正電荷的合場強與兩個負電荷的合場強方向相反，大小可能相等，所以在x軸上M點左側存在場強為零的點．同理，在N點右側也存在場強為零的點，故D正確。故選D。6．B【詳解】試題分析：電勢越高的地方場強不一定越大，例如在勻強電場中，高電勢點和低電勢點的場強相等，選項A錯誤；沿著電場線方向電勢降低，選項B正確；電勢降落最快的方向是電場強度的方向，選項C錯誤；電勢為零的點，場強不一定為零，例如等量異種電荷連線中垂線上的各點，選項D錯誤；故選B.考點：場強與電勢【名師點睛】此題考查了場強與電勢；要知道電場強度是從力的角度對電場進行描述，而電勢則是從能量角度對電場進行描述，兩者之間無直接關系，故電勢高的點場強不一定大，電勢為零的點場強不一定為零；要知道電勢降落陡度最大的方向是場強的方向.7．A【分析】由題意可知考查電場、電勢大小的比較，電場力做功問題，根據電場力和能的性質分析計算可得．【詳解】A．電場線的疏密表示場強大小，電場線越密（越疏），場強越大（越小）所以電場M點的場強大于O點的場強，故A正確；B．沿電場線方向電勢逐漸降低，所以M點的電勢低于N點的電勢，故B錯誤；C．將一負電荷由N點移到M點，，電場力做負功，電勢能增大，故C錯誤；D．將一正電荷從O點分別移到M點和N點，電勢差不同，電場力做功不相同，故D錯誤．【點睛】電場線疏密表示場強大小，電場線越密（越疏），場強越強（越弱）．沿電場線方向電勢降落，電場力做正功(負功)，電勢能減少（增大）．8．B【詳解】A．帶負電粒子從M孔射出的動能為可知，若電荷量q相等，則帶負電粒子從M孔射出的動能相等，故A不符合題意；B．根據牛頓第二定律得帶負電粒子在板間的加速度大小可知電荷量相等，質量不一定相等，則加速度大小不一定相等，故B符合題意；C．帶電粒子在加速電場中加速過程，根據動能定理得解得可知比荷相等，則帶負電粒子從M孔射出的速率相等，故C不符合題意；D．帶電粒子進入平行金屬板間做類平拋運動，設極板長度為L，板間距離為d，粒子在水平方向做勻速直線運動，則有L=v0t粒子射出電場時偏轉角度正切由上有聯立可得可知偏轉角度與比荷無關，故D不符合題意。故選B。9．C【詳解】電場線越密場強越大，所以ac間的平均場強大于bc間的平均場強，由U=Ed可知Uac較大，所以C點電勢小于35V，C對；10．B【詳解】帶電微粒在勻強電場中懸浮，說明重力與靜電力平衡，若兩個金屬盒相對插入，電容變大，電壓減小，場強減小，直到當它們合攏時，金屬盒有靜電屏蔽的作用，其內部場強將變為零，所以帶電微粒所受靜電力減小，向下運動。A．向上運動，故A錯誤；B．向下運動，故B正確；C．仍保持靜止，故C錯誤；D．條件不足，無法判斷，故D錯誤。故選B。11．C【詳解】A．b、d為橢圓的兩個頂點，則b、d兩點到Q的距離相等，由點電荷的場強公式可知，兩點的電場強度大小相等，但方向不同，A錯誤；B．因為不知道電荷Q的正負，a點電勢和c點電勢無法比較，B錯誤；CD．試探電荷q僅在靜電力作用下繞點電荷Q沿橢圓軌道運動，可知試探電荷與固定點電荷帶異種電荷，由a運動到c的過程中電場力先做正功再做負功，電勢能先減小后增大，D錯誤C正確；故選C。12．D【詳解】A．由可知當兩極板的正對面積減小，電容減小；由可知，Q不變，U增大，故A錯誤；B．由，，可得當兩極板間距減小時，兩板間的場強不變，故B錯誤；C．A極板向下移動（P點仍在極板間），B極板固定不動，由以上知兩板間場強不變，P點與B板的電勢差不變，由可知P點的電勢不變，故C錯誤；D．B極板向上移動（P點仍在極板間），A極板固定不動，兩板間的場強不變，P點與B板的電勢差減小，由可知P點的電勢減小，故D正確。故選D。13．C【詳解】設米流的流量為d，它是恒定的，米流在出口處速度很小可視為零，若切斷米流后，設盛米的容器中靜止的那部分米的質量為m1，空中還在下落的米的質量為m2，落到已靜止的米堆上的一小部分米的質量為Δm.在極短時間Δt內，取Δm為研究對象，這部分米很少，Δm＝d·Δt，設其落到米堆上之前的速度為v，經Δt時間靜止，如圖所示，取豎直向上為正方向，由動量定理得(F－Δmg)Δt＝Δmv即F＝dv＋d·Δt·g，因Δt很小，故F＝dv根據牛頓第三定律知F＝F′，稱米機的讀數應為M＝＝＝m1＋d因切斷米流后空中尚有t＝時間內對應的米流在空中，故d＝m2可見，稱米機讀數包含了靜止在袋中的那部分米的質量m1，也包含了尚在空中的下落的米的質量m2，即自動稱米機是準確的，不存在哪方劃算不劃算的問題．A．買者說的對，與結論不相符，選項A錯誤；B．賣者說的對，與結論不相符，選項B錯誤；C．公平交易，與結論相符，選項C正確；D．具有隨機性，無法判斷，與結論不相符，選項D錯誤；14．C【詳解】A．由于電場線不均勻，因此該電場不是勻強電場，A錯誤；B．沿著電場線，電勢逐漸降低，因此b點的電勢比a點的低，B錯誤；C．電場線越稀疏，電場強度越小，因此a點的電場強度比b點的小，C正確；D．正電荷受力的方向沿著電場，由于a、b兩點電場線的方向不同，因此正電荷在a、b兩點受力方向不同，D錯誤。故選C。15．BD【詳解】試題分析：根據電容器的公式，電容器大小由介質、板間距離、板的正對面積有關，跟所帶電荷量無關，所以A錯B理解正確．公式中Q指的是其中一塊極板的電荷量，所以C錯誤．根據電容器定義兩個相互靠近又彼此絕緣的導體就構成一個電容器，D正確．考點：電容器點評：此類題型考查了電容器決定式和定義式的理解．16．BC【詳解】試題分析：因為時間內微粒做勻速直線運動，即有，所以在內，，向下做類平拋運動，合力，加速度，向下，在時間內，，合力，加速度，向上，在豎直方向上根據對稱性可得豎直方向上的速度為零，即末速度大小為，沿水平方向，A錯誤B正確；時刻末，豎直方向具有最大速度，設豎直方向上最大速度為，根據勻變速平均速度定義可得，解得，C正確；因為T時刻末微粒恰好經金屬板邊緣飛出，并且速度不變，所以克服電場力做功等于重力所中的功，即為，D錯誤；考點：考查了帶電粒子在電場中的偏轉【名師點睛】帶電粒子在電場中偏轉問題，首先要正確的對帶電粒子在這兩種情況下進行正確的受力分析，確定粒子的運動類型．解決帶電粒子垂直射入電場的類型的題，應用平拋運動的規律進行求解．此類型的題要注意是否要考慮帶電粒子的重力，原則是：除有說明或暗示外，對基本粒子（例如電子，質子、α粒子、離子等），一般不考慮重力；對帶點微粒，（如液滴、油滴、小球、塵埃等），一般要考慮重力17．CD【詳解】A．若小球帶正電，由靜止釋放后由于電場力作用，小球不會沿圓弧軌道運動，因此小球一定帶負電，A錯誤；B．小球沿圓弧軌道向右運動過程中，電場力做負功，電勢能增大，因此小球的機械能減少，根據能量守恒，小球不可能運動到C點，B錯誤，D正確；C.由于小球受到的電場力與重力的合力斜向左下，因此當速度和電場力與重力的合力垂直時速度最大，位置在AB段圓弧上某一點，C正確。故選CD。18．ACD【詳解】由題意根據動能定理得AB．移動A板，質點從P點到N點，電場力做功和重力做功不變，根據動能定理得質點仍然可以到達N孔，并且速度為零。A正確，B錯誤；C．把B板向上平移一小段距離，質點從P點到N點，電場力做功不變，重力做功減少，所以質點將不能到達N點，即在N點前速度減為0，之后返回。C正確；D．把B板向下平移一小段距離，質點從P點到N點，電場力做功不變，重力做功增加，所以質點能到達N點，并且速度不為0，之后繼續下落。D正確。故選ACD。19．AD【解析】【詳解】粒子在電場中運動的時間t=xv，水平速度相等而位移x1<x2=x3

，所以t1<t2=t3

，故A正確；根據豎直位移公式：y=12at2=12qEmt2，對粒子1與2兩者豎直位移相等，在y、E、m相同的情況下，粒子2的時間長，,則電量小，即q1<q2，而對粒子2和3，在E、m、t相同的情況下，粒子2的豎直位移大，則q2>q3，故B錯誤；由B選項分析知：q1<q2，所以F1<F2，故C錯誤；由B選項分析q2>q3，且y220．AD【詳解】帶電小球從A到C，設在進入電場前后兩個運動過程水平分位移分別為x1和x2，豎直分位移分別為y1和y2，經歷的時間為分別為t1和t2．在電場中的加速度為a．則從A到B過程小球做平拋運動，則有：x1=v0t1；從B到C過程，有：x2=v0t2；由題意有：x1=2x2；則得：t1=2t2；即小球從A到B是從B到C運動時間的2倍．又y1=gt12，將小球在電場中的運動看成沿相反方向的類平拋運動，則有：y2=at22，根據幾何知識有：y1：y2=x1：x2；解得：a=2g；根據牛頓第二定律得：F-mg=ma=2mg，解得F=3mg；選項A正確，B錯誤；因AB和BC的豎直高度之比是y1：y2=2:1，則小球從A到B重力做功與從B到C克服電場力做功之比為：mgy1:Fy2=2:3，選項C錯誤；根據速度變化量△v=at，則得：AB過程速度變化量大小為△v1=gt1=2gt2；BC過程速度變化量大小為△v2=at2=2gt2；所以小球從A到B與從B到C的速度變化量大小相等．故D正確．故選AD．【點睛】本題將平拋運動與類平拋運動的組合，關鍵運用逆向思維研究小球B到C的過程，再運用力學基本規律：牛頓第二定律和運動學公式列式分析．21．NBA【詳解】由C移到E時，電場力做功W=-△EP=2.4×10-3-0.8×10-3=1.6×10-3J；

由M到N電場力做正功，由于移動的為負電